[发明专利]一种背电场区域接触晶体硅太阳电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种背电场区域接触晶体硅太阳电池的制备方法。

背景技术

背电场区域接触晶体硅太阳电池结构在实验室工艺制作非常复杂，繁琐，生产成本很高，直到目前为止，世界范围内尚未应用到大规模商业化生产中。要实现背表面钝化区域接触，实验室工艺中采取的是光刻方法或者激光烧融的方法。其中光刻法工艺过程复杂，成本高，一般用于半导体行业中；激光烧融的方法对激光和背面电场要求很高，实际大规模生产中可能造成成品率低，激光烧融形成背表面接触在最后一步，对电池前面工艺有要求，造成前面工艺复杂，生产成本高。工业化量产方面，有进行腐蚀浆料和激光去掉部分背面介质层的技术提出，目前处于企业实验室阶段，存在问题为设备昂贵，去除较厚介质层工艺稳定性不好。目前，提供一种适合于大规模生产、具有较低成本和较高转换效率的背电场区域接触晶体硅太阳电池的制备方法是本技术领域的追求。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术的不足，提供一种适合于大规模生产、具有较低成本和较高转换效率的背电场区域接触晶体硅太阳电池的制备方法。

技术方案：本发明方法在常规晶体硅太阳电池制备工艺的基础上，增加了对电池背表面进行钝化步骤和印刷两种浆料的步骤，实现制备效率较高的背电场区域接触晶体硅太阳电池。

本发明背电场区域接触晶体硅太阳电池的制备方法，包括对硅片磷扩散形成PN结、去除硅片边缘和背结、对硅片正面镀减反膜；其特征在于，还包括如下步骤：

（1）对硅片背表面镀钝化层；

（2）在硅片背表面印刷两种浆料，一种为实现背面局部欧姆接触的浆料，一种为实现背面电场浆料；

（3）丝网印刷硅片正面电极、背面电极、背面电场，烧结形成欧姆接触。

本发明所述的对硅片背表面镀钝化层，为镀单层钝化层或多层钝化层。所述钝化层为氧化硅薄膜、氮化硅薄膜或者氧化铝薄膜。

硅片正面镀减反膜为氮化硅薄膜、氧化硅薄膜或氧化铝薄膜中的任意一层或多层，，背表面钝化层为氧化硅薄膜、氮化硅薄膜或者氧化铝薄膜，其作用是，对于电池背表面起到很好的钝化作用，可以提高电池背面内反射，使得背表面复合速率大大降低，增加长波段光的有效利用。

本发明所述背电场区域接触的接触方式为适用于低成本高效率产业化生产接触方式，优选线性接触方式或者点接触方式。所述线性接触方式中，接触线为直线或者曲线，接触线在硅片内为连续线或者间断性曲线，线与硅片的角度为0～90°。所述点接触方式中，接触点为点的矩阵排列，为三角形、正方形或菱形排列方式。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、本发明相对比目前普通工业化电池，进行了背表面的钝化处理，可以大幅降低背表面的复合速率，使得开路电压和短路电流得到提升，通过合适的背表面图形设计，可以满足背电场和晶体硅衬底的欧姆接触，同时又满足背场收集光生载流子的要求，获得和普通电池一致的串联电阻，填充因子满足要求，从而最终使得电池光电转换效率得到有效的提高；

2、本发明通过在硅片背表面印刷两种浆料，印刷浆料的方式为目前工业化生产晶体硅太阳能电池的方法，设备稳定，维护方便，价格低；工艺上成熟，可控性好，工艺稳定，产量大，可以大规模在工业化生产中应用。这种方法，相比于光刻法和激光烧结方法，腐蚀浆料和激光去除介质层的方法，可以节省时间和成本，整个生产过程的工序流程更短。

附图说明

图1为本发明方法制备的背电场区域接触晶体硅太阳电池结构示意图。

图中，1为SiNx；2为SiO₂；3为SiNx；4为SiO₂或者氧化铝；5为穿透浆料；6为背面电场浆料。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：本发明背电场区域接触晶体硅太阳电池的制备方法，其结构示意图如图1所示，硅片背表面镀钝化采用氮化硅薄膜和氧化硅薄膜（或氧化铝薄膜），然后在硅片背表面印刷两种浆料，丝网印刷浆料进行形成背面局部欧姆接触，然后再进行丝网印刷浆料制备背面电场，具体工艺工程如下：

1、硅片化学清洗，化学腐蚀方法制备绒面结构，进行扩散前清洗；

2、对硅片进行磷扩散，形成PN结；

3、去除硅片的边缘和背结。对于背表面钝化和背电场区域接触的方式来说，扩散形成的背结需要去除；